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如图所示,水平面上放有一长为l的绝缘材料做成的滑板,滑板的右端有一固定竖直挡板.一质量为m、电荷量为+q的小物块放在滑板的左端.已知滑板的质量为8m,小物块与板面、滑板与水平面间的摩擦均不计,滑板和小物块均处于静止状态.某时刻使整个装置处于场强为E、方向水平向右的匀强电场中,小物块与挡板第一次碰撞后的速率为碰前的.求:

(1)小物块与挡板第一次碰撞前瞬间的速率v1;
(2)小物块与挡板第二次碰撞前瞬间的速率v2;
(3)小物体从开始运动到第二次碰撞前,电场力做的功W.
【答案】分析:(1)根据动能定理求解小物块与挡板第一次碰撞前瞬间的速率v1;
(2)根据动量守恒定律求出小物块与挡板第一次碰撞后挡板的速率.在小物块第一次与挡板碰撞之后到第二次与挡板碰撞之前,小物块做匀减速直线运动,滑板做匀速直线运动,从第一次碰撞后到第二次碰撞前,小物块和滑板相对于地面的位移相同,由位移公式求出小物块与挡板第二次碰撞前瞬间的速率v2;
(3)根据动量守恒和能量守恒求出第一次碰撞过程中系统损失的机械能.根据功能关系求出小物体从开始运动到第二次碰撞前,电场力做的功W.
解答:解:(1)对小物块,根据动能定理:qEl=
解得,v1=
(2)小物块与挡板碰撞过程动量守恒,设小物块与挡板碰撞后的速度为v'1,所以:
 mv1=mv'1+8mV1
依题意:
若时,,该情况不符合实际应舍去.
若时,
在小物块第一次与挡板碰撞之后到第二次与挡板碰撞之前,小物块做匀减速直线运动,滑板做匀速直线运动,从第一次碰撞后到第二次碰撞前,小物块和滑板相对于地面的位移相同,则有:
解得:
(3)设第一次碰撞过程中能量损失为△E
根据动量守恒:mv1=mv'1+8mV1
能量守恒定律:
运算得到:
第二次碰撞前瞬间:
滑板速度:v2=v1=,V1==   
根据功能原理:W=+
解得,
答:
(1)小物块与挡板第一次碰撞前瞬间的速率v1为.
(2)小物块与挡板第二次碰撞前瞬间的速率v2为.
(3)小物体从开始运动到第二次碰撞前,电场力做的功W是.
点评:本题是动量守恒定律和能量守恒定律的综合应用,分析运动过程,把握能量如何转化是关键.
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(1)物块B运动的加速度大小;
(2)物块A初速度大小.

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(1)物块B运动的加速度大小
(2)物块A初速度大小
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.求:
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(1)小物块与挡板第一次碰撞前瞬间的速率v1;
(2)小物块与挡板第二次碰撞前瞬间的速率v2;
(3)小物体从开始运动到第二次碰撞前,电场力做的功W.

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(1)物块A的初速度大小;
(2)从开始到物块A追上物块B的过程中,力F对物块B所做的功.

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